ソフトウェア

先日から製作中のFDCボード、ハードウェアができたらソフトウェアを書かなくてはなりません。FDC絡みのソフトウェア経験はほとんどないのでいろいろ試しながらになります。

ベースとしてROMエミュレータのソフトウェアを使いました。I/O経由でRAMにアクセスしていたところを内蔵RAMに書き換えればメモリのダンプとセット、それからHEXファイルでの入出力が可能になります。

それにFDCレジスタへのアクセス機能（コマンド）を追加します。

これまでAVRのソフトウェア開発はAVRAを使ってきました。文法が純正アセンブラとほぼ一緒で、NetBSD上で使えるのがその理由でした。

最近 8080, Z8, MC6800, MC6809 などで共通に使えるという理由で The Macroassembler AS を使うことが増えてきました。Z80 も容易に移行できたので、AVR もこの際統一しようとやってみたので引っかかった点などを書いてみようと思います。

題材は、ROMエミュレータのメモリ編集ルーチンの製作中のボードへの移植です。製作中のボードについてはある程度形になったところで取り上げようと思います。

先日ソースコードを発見したMC68000用のTiny BASIC、せっかく発見したのでコードを整理してみようと思っています。

まずは手始めに予約語リストをまとめてみました。

MC68kボード復活作戦のために当時の開発環境を引っ張り出しました。今回はそれについて書いてみたいと思います。

まずは使用したアセンブラです。

CP/M-68Kが動いてからは付属のアセンブラ・Cコンパイラを使用しましたが、それまではPC-8001mk2上でクロスアセンブラを使用していました。『I/O』1986年2月号掲載のクロスアセンブラです。

これはN BASIC上で動作するもので、ソースは次のようにBASICのエディタを流用して入力します。

10 "loop: bra loop

BASICの文法的には間違っているので「run」すれば当然エラーになりますが、文字列の形式になっているのでそのままメモリに格納されます。アセンブラはそれを読んでアセンブルするというわけです。

これはディスク無しで動作するものなのでアセンブラ本体・ソース・オブジェクト・シンボルテーブルなどすべてがRAM上になければなりません。ソースとオブジェクトはオーバラップさせることもできますが、一度アセンブルするとソースが破壊されます。

昨日の表参道アドベンチャーに続いて南青山アドベンチャーです。

「南青山アドベンチャー」は独立なった「AhSKI!」1983年号に掲載されたテキストのアドベンチャーゲームです。やはり機種依存部分が分離された構造で、本体プログラムは共通で PC-6001, PC-8001/8801, MZ-80B/2000, PASOPIA の各機種に対応していました。

これもZ80バイナリなのでZ80コードを実行できる何らかの環境が必要なのも同様です。

プログラムは9000H～0E817Hまでとかなり大きくなっています。グラフィックは無いものの近傍のマップが表示されたりと画面表示も進歩していて、機種依存部分も9000H～91FFHと拡大されています。実行時にRAMに転送して実行しなければならないという状況も同様です。

機種依存部分のアドレスは以下のようになっています。

呟いたら意外に反響があったので資料を残しておきます。

「表参道アドベンチャー」は「ASCII」1982年4月号の綴じ込み付録「AhSKI!」に掲載されたテキストのアドベンチャーゲームです。ソフトウェアに互換性の無いパソコンが乱立していた時代ですが、機種依存部分を分離することにより本体共通で PC-8001, MZ-80K/C, MZ-80B の各シリーズで実行可能となっていました。

この機種依存部分が分離されているということはそこだけ作り直せば他のハードウェアでも実行できる可能性があるということです。

ということで自作のボードで動かすために機種依存部分を解析しました。

こんなことをする人は少ないかもしれませんがここに記録しておきます。

まずこのゲームはZ80のバイナリなのでZ80か互換のプロセッサが必要です。あるいはZ80をエミュレーションする方法もあります。

テープ時代のメモの記事でオートスタートに触れたのでその仕組みを書いてみます。

PC-8001でバイナリ（いわゆるマシン語）のプログラムをテープから読んで実行するには普通次のようにします。

mon
*L
*GD55B

ここで「*」はプロンプトなので入力はしません。

「mon」コマンドでマシン語モニタに入り、「L」でテープからロードし、「G」で実行します。「D55B」は実行開始アドレスです。

「mon」「L」は不変なので憶えられますが、実行開始アドレスはプログラム毎に異なるので面倒です。そこで市販ソフトウェアを中心にこのオートスタートのテクニックが使われました。

以前うまくインストールできずに旧バージョンを入れてしのいでいた「The Macroassembler AS」ですが、公式ページを見に行ったところ数日前に新バージョンが出ていたことと、SBC6800, SBC6809のコードを書き始めるところだったことから最新版にアップデートしました。

前回はさらっと書いたので今回は流れを書いてみます。

私はNetBSD環境で使いたいのでソースコードからビルドすることにします。

Win32などバイナリの用意されているプラットフォームもあります。

誰もがお世話になっているメールへのファイル添付、簡単な操作で可能になっていますが昔は結構面倒なものでした。

メール本文に添付ファイルのデータを単純に結合するだけだといろいろな問題が発生します。

1. バイナリファイルにはメール本文に使用できないコード（制御文字やビット7が立っている文字等）や改行文字のように変換される可能性のあるコードが含まれている
2. どこからどこまでが添付ファイルのデータかわからなくなる
3. ファイル名等のメタデータをどうするのか
4. 通信エラー等にどう対処するのか

そこで添付したいファイルを専用のソフトウェアでテキスト形式に変換（エンコード）し、これをメール本文（の末尾など）に挿入して送信します。

受信側では添付データ（のテキスト化された）部分を切り出して専用ソフトウェアで元に戻す（デコード）ことになります。

ファイルが大きすぎる（時代によりますが、私が始めた頃は50kBくらいでしょうか）場合には分割・結合の作業も必要でした。

この変換にはいくつかの方式が使われましたが、今ではほぼbase64に収束しています。

前回私がハマったところの詳細を残しておきます。

Z8にはレジスタファイルと呼ばれる256バイトの空間があります。これは通常のメモリ空間とは別に存在し、内蔵ペリフェラルのレジスタや汎用レジスタなどが配置されています。Z8613ではアドレス0x80～0xEFまでは未実装になっていますが、デバイスによってはフル実装されていたりバンク切り替えによって拡張されているものもあります。

このレジスタファイルへのアクセスには2種類あり、命令によってどちらが使えるかあるいは両方かが決まっています。

一つは8ビットのアドレスを指定する方法で、どこにでもアクセス可能な代わりに命令長は最低でも2バイト必要です。アセンブリ言語での記述は単に8ビットのアドレスを書きます。

もう一つはアドレスを（下位）4ビットだけ命令の中で指定し、アドレスの上位は別途RP（Register Pointer）レジスタで指定しておく方法です。アセンブリ言語での記述はr0～r15と書きます。命令長が短くなるほか、RPレジスタを変更することで割り込みでの退避・復帰を高速に行なうことも可能です。